UCXP 數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)具有怎樣的精度？

發(fā)布日期：2019-03-27 23:12 瀏覽量：11756

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，觸發(fā)了航空遙感數(shù)據(jù)的獲取進(jìn)入到一個(gè)全數(shù)字時(shí)代。數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)以其對(duì)天氣標(biāo)準(zhǔn)要求低、產(chǎn)品多樣化、地面分辨率高等優(yōu)勢(shì)，正逐步取代傳統(tǒng)的膠片攝影。航空攝影測(cè)量系統(tǒng)其機(jī)載 POS 技術(shù)是利用集成的全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性測(cè)量單元（IMU），同步獲取高精度像片中心點(diǎn) 6 個(gè)外方位元素，改變了內(nèi)業(yè)工序同時(shí)減少了外業(yè)工作量，極大地縮短了從外業(yè)獲取航空資料到 4D 產(chǎn)品生成的時(shí)間，提高工作效率。

飛燕遙感近年來(lái)通過(guò)大幅面數(shù)碼航攝儀、傾斜航攝儀、激光雷達(dá)數(shù)碼航攝儀執(zhí)行了多項(xiàng)航空攝影項(xiàng)目，比如鹽城市大豐測(cè)區(qū)1:1000地形圖測(cè)繪航空攝影項(xiàng)目，黃河河道航空攝影等等航攝項(xiàng)目。均基于航空攝影測(cè)量技術(shù)，高效完成了外業(yè)數(shù)據(jù)獲取的工作，從數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)處理到數(shù)據(jù)加工大大提高了其工作效率。

鹽城市大豐測(cè)區(qū)地形圖.png

基于 POS 輔助的數(shù)字航空攝影

這里通過(guò) UCXP 數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)來(lái)談?wù)撘幌隆?/span>

UCXP 數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)，是由美國(guó) Microsoft-Vexcel 公司生產(chǎn)的大幅面數(shù)碼航攝儀。該產(chǎn)品具有超大影像幅面，達(dá)到了 19600 萬(wàn)像素(17310×11310 像素)，具有 6μm 的像素尺寸。有效減少了航線數(shù)量、節(jié)省了時(shí)間并降低了成本，不影響其優(yōu)異的輻射性能?？筛鼡Q的機(jī)載存儲(chǔ)單元為長(zhǎng)距離的飛行創(chuàng)造了條件，最小曝光間隔（1.35 秒）允許使用高性能飛機(jī)并且確保重疊度。一次飛行可同時(shí)獲取真彩色、彩紅外和全色數(shù)字航空影像產(chǎn)品。配備的 GSM3000 三軸穩(wěn)定平臺(tái)，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)航攝儀姿態(tài)，使其始終保持正確的工作狀態(tài)。先進(jìn)的POS-Track 飛行管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)飛行軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)控和像片的定點(diǎn)曝光。

1、航空遙感飛行

以航攝項(xiàng)目新疆伊犁—河谷為例，測(cè)區(qū)東北邊、東南邊地勢(shì)較高，高程都在 1600～2860m 之間，河谷中央大部分丘陵地范圍內(nèi)高程在 750～950m 之間，高差在 1000m 以上。為保證后期 1:1000 比例尺DEM 與 DOM 的制圖精度，測(cè)區(qū)獲取影像分辨率為0.08m。

根據(jù)航空遙感像機(jī)焦距（f=100mm）、CCD 面陣像元分辨率（6μm），影像分辨率為 0.08m，確定相對(duì)航高 H 相為 1330m。新疆伊犁河谷測(cè)區(qū)平地占 43%，丘陵地占 43%，山地占 13%，高山地 1%，地形總體為平丘地，東北角和東南角為山區(qū)，最高差 2860m，河谷最低為 750m，對(duì)場(chǎng)區(qū)南、北部邊緣局部山頭超過(guò)在 1100m 時(shí)，需進(jìn)行航向重疊度加密到 65%；對(duì)地形高程超過(guò) 1200m的山頭，航線旁向重疊度加密到 45%。

本測(cè)區(qū)采用基于機(jī)載 POS 輔助航空遙感技術(shù)解算航片外方位元素，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，需進(jìn)行檢校場(chǎng)飛行。伊犁河谷場(chǎng)區(qū)航空遙感飛行檢校場(chǎng)選在場(chǎng)區(qū)內(nèi)便于地面測(cè)量的在場(chǎng)區(qū)內(nèi)鞏留縣城。檢校場(chǎng)為連續(xù)對(duì)向飛行的四條航線：N18～N21 航線，每條航線 7 張航片，檢校場(chǎng)飛行高度與場(chǎng)區(qū)飛行高度相同。在檢校場(chǎng)每條航線的 1、4、7 張影像點(diǎn)位上布設(shè)地面控制點(diǎn)，另外測(cè)量 2 個(gè)平高點(diǎn)作為檢查點(diǎn)，驗(yàn)證檢校場(chǎng)空三作業(yè)精度。

2、地面測(cè)量

根據(jù)《IMU/GPS 輔助航空攝影技術(shù)規(guī)范》要求，選擇了開(kāi)闊、附近無(wú)電波干擾、交通和通訊條件良好、穩(wěn)定以及易于保存的地方架設(shè)基站。參照 GPS 輔助航空攝影技術(shù)規(guī)定，加密分區(qū)大小一般設(shè)計(jì)為 8-10 條航線，平均每條航線上像片數(shù)為航線條數(shù)的 2.5-3 倍。

3、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

1）飛行質(zhì)量

伊犁—河谷測(cè)區(qū)航空遙感數(shù)據(jù)獲取，在進(jìn)行飛行設(shè)計(jì)時(shí)即導(dǎo)入了 DEM 作為底圖進(jìn)行質(zhì)量控制，保證了重疊度；在進(jìn)行實(shí)際飛行時(shí)，采用 POS Track 飛行管理系統(tǒng)和 GSM3000 穩(wěn)定平臺(tái)，使航線彎曲度、影像的重疊度、傾斜角、旋偏角和航高保持均滿足規(guī)范要求。

2）影像質(zhì)量

使用航攝系統(tǒng)配套的專(zhuān)業(yè)影像處理軟件進(jìn)行航空數(shù)碼像片的生成，采用逐條航線調(diào)色、逐條航線生成的方式，保證每條航線的色彩。經(jīng)檢查，影像清晰、反差正常、色調(diào)豐富、顏色飽和、彩色平衡良好、植被的綠色特征明顯，相鄰片上相同地物的顏色基調(diào)一致，像面上無(wú)云；能夠清晰辨認(rèn)出與地面分辨率（GSD）相適應(yīng)的細(xì)小地物影像，正確地辨認(rèn)出航空遙感像片上的各種地物，精確地反映出被攝物體的輪廓。能夠建立清晰的立體模型。

3）機(jī)載 POS 數(shù)據(jù)

利用測(cè)區(qū)檢校場(chǎng)內(nèi)的地面控制點(diǎn)，按照常規(guī)方式得到檢校場(chǎng)每張像片的外方位元素，與機(jī)載 POS獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到系統(tǒng)改正參數(shù)。將此參數(shù)應(yīng)用到整個(gè)測(cè)區(qū)中，得到檢校后的POS 數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行下一步的 DEM 和 DOM 生產(chǎn)。

4、DEM 和 DOM生成

利用數(shù)字航空攝影資料和外業(yè)像控資料，采用基于 IMU/DGPS 輔助空中三角測(cè)量方法，以加密分區(qū)為單元，將 POS 數(shù)據(jù)作為帶權(quán)觀測(cè)值，引入加密分區(qū)像控點(diǎn)，進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差，解求每個(gè)模型定向點(diǎn)坐標(biāo)并獲取更高精度的像片外方位元素成果（X、Y、Z, Φ、?、κ）；然后使用使用全數(shù)字攝影測(cè)量工作站，導(dǎo)入空三加密成果建立立體模型；最后生成 DEM 和 DOM 成果。

UCXP 數(shù)字航攝系統(tǒng)，能在獲取數(shù)碼影像后，利用檢校后的機(jī)載 POS 數(shù)據(jù)和少量地面控制點(diǎn)，進(jìn)行大比例尺 DEM 和 DOM 產(chǎn)品制作。

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